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Minerais
Introdução Para o estudo de qualquer tipo de rocha, em especial das sedimentares, é importante conhecer a sua composição mineral. Os minerais são os “constituintes básicos” das rochas.  Os minerais são identificáveis segundo as suas propriedades, assim é importante conhecer essas propriedades para que se possam identificar os minerais e, consequentemente, as rochas em que estes estão associados.  Mas, primeiro que tudo, vamos definir  mineral
Mineral  é uma substância sólida, natural e inorgânica de estrutura cristalina com composição química conhecida.  Neo-Formados:  Formados durante processos de sedimentogénese ou de diagénese devido a transformações químicas e estruturais. Herdados:  Minerais pré-existentes apenas passíveis de terem sido fisicamente modificados.
Características: ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Propriedades Químicas: A análise de um dado mineral por via das suas  características químicas   é um processo muito  mais exacto   do que através das suas  características físicas , no entanto a  dificuldade de acesso a equipamento  capaz de fazer esta análise e o  elevado custo da mesma , entre outras razões  leva a que , maior parte das vezes a  análise seja feita tendo por base características físicas  e não químicas. A metodologia mais aceite tem por base os resultados qualitativos e quantitativos fornecidos por análises químicas. O modelo de classificação de  Dana e Hurlbut  (1960) divide os minerais em grupos de acordo com o  anião dominante , como a tabela exemplifica:
Propriedades Químicas: Classe Anião dominante Exemplo % de espécies % de peso na crosta terrestre Elementos nativos Nenhum Diamante, C   4,3 0,1 Sulfuretos S 2- Pirite, Fe S 2 22,7 0,4 Óxidos e hdróxidos O 2-  ,   OH - Pirolusite, MnO 2 12,7 17,0 Halóides Cl -  , F -  ,Br  -  , I - Halite, NaCl 5,8 0,5 Carbonatos CO 3 2- Calcite, CaCO 3 4,5 1,7 Sulfatos SO 4 2- Barite, Ba SO 4 5,2 4,6 Fosfatos PO 4 3- Apatite, Ca 5 F(PO 4 )  3 18,0 0,7 Silicatos SiO 4 4- Olivina, (Mg, Fe)  2  SiO 4 25,8 75,0
Propriedades Físicas: São estas propriedades físicas que permitem a identificação dos minerais sem necessidade de recurso a equipamento de observação avançado (e caro!!)
Mecânicas -  Clivagem Quando se aplica uma pancada com um martelo sobre dois minerais distintos podemos observar que estes apresentam comportamentos bastante diferentes. Assim, a  clivagem  é  a tendência de um mineral se dividir preferencialmente segundo superfícies planas e brilhantes, após aplicação de força mecânica, em determinadas direcções  . O quartzo não apresenta padrão de clivagem mostrando que todas as ligações são igualmente fortes. A separação tem origem na maior ou menor força das ligações químicas. Classificação pode ser encontrada no manual (pag. 55) Clivagem  Fractura Planos de clivagem: Geralmente brilhantes Direcção cristalográfica definida Correspondem às direcções onde as ligações iónicas ou atómicas são mais fracas. Podem repetir-se paralelamente a si próprios.
Mecânicas -  Dureza A  dureza  consiste na  resistência que o mineral oferece ao ser riscado (sulcado) por outro material (abrasão) . É condicionada pela estrutura e ligações entre partículas dependendo por isso da “direcção” de “sulco” aplicada. Este tipo de avaliação é  pouco precisa  porque se baseia na comparação entre 2 materiais no entanto é extremamente importante porque revela a facilidade/dificuldade com que um material se “desgasta”. Como? Deve escolher-se uma “aresta viva” do material A e fazê-la “riscar” uma superfície livre de impurezas do material B. De seguida deve fazer-se o inverso avaliando qual o maior sulco.  Para melhorar o processo e permitir uma classificação propriamente dita Friedrich Mohs (1882) imaginou uma escala baseada na capacidade de um material riscar outro, denominada de  escala de dureza relativa de Mohs A escala é composta por  10 minerais  de dureza conhecida permitindo que dado um mineral x se possa fazer a sua comparação com os minerais da escala (como explicado anteriormente) atribuindo-lhe um dado “grau de dureza”.
Mecânicas -  Dureza A avaliação da dureza  deve ser feita do material mais “duro” para o material menos riscando sucessivamente os minerais da escala até que se consiga um sulco . Aí conseguimos atribuir uma dureza relativa ao material mediante a comparação dos valores de 1 a 10 com os valores de dureza absoluta. A “medição” pode também ser feita com  ferramentas do quotidiano . Escala de Mohs Dureza Absoluta 1 0.03 2 1.25 3 4,5 4 5 5 6.5 6 37 7 120 8 175 9 1 000 10 140 000
Densidade Densidade Absoluta = Massa Volúmica A densidade depende da natureza das partículas que constituem o mineral  e do tipo de disposição/arranjo dessas partículas.  Densidade  pode, assim, ser considerada como a  massa por unidade de volume . A densidade “média” é de 2,7 g/cm 3  (ex: quartzo ou calcite), sendo os minerais de brilho não metálico aqueles que apresentam, normalmente, estes valores. Os minerais de brilho metálico têm geralmente densidade superior, aproximadamente 5g/cm 3  (ex: pirite) ; O ouro insere-se nos materiais muito densos com densidades superiores a 7. Para conhecimento a fórmula da densidade relativa é: P – Peso do material no ar; P’ – Peso do material na água; P – P’ P d  =  --------------------------
Ópticas - Cor ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Ópticas – Risca ou Traço A cor  do mineral, quando reduzido a pó, corresponde à risca ou traço.  Esta propriedade é importante na identificação dos minerais pois, ao contrário da cor,  não varia entre valores tão amplos . Note-se que  a cor do traço/risca pode não corresponder à cor do mineral . A risca é obtida friccionando o mineral sobre uma placa de porcelana que, por ser muito dura, deixará ver um traço constituído pelo pó do mineral menos duro que a porcelana. A comparação de cor dos diferentes traços permite a classificação dos minerais. Os minerais alocromáticos apresentam, normalmente, Um traço incolor ou de cor cinzenta clara…
Ópticas – Brilho ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

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  • 2. Introdução Para o estudo de qualquer tipo de rocha, em especial das sedimentares, é importante conhecer a sua composição mineral. Os minerais são os “constituintes básicos” das rochas. Os minerais são identificáveis segundo as suas propriedades, assim é importante conhecer essas propriedades para que se possam identificar os minerais e, consequentemente, as rochas em que estes estão associados. Mas, primeiro que tudo, vamos definir mineral
  • 3. Mineral é uma substância sólida, natural e inorgânica de estrutura cristalina com composição química conhecida. Neo-Formados: Formados durante processos de sedimentogénese ou de diagénese devido a transformações químicas e estruturais. Herdados: Minerais pré-existentes apenas passíveis de terem sido fisicamente modificados.
  • 4.
  • 5. Propriedades Químicas: A análise de um dado mineral por via das suas características químicas é um processo muito mais exacto do que através das suas características físicas , no entanto a dificuldade de acesso a equipamento capaz de fazer esta análise e o elevado custo da mesma , entre outras razões leva a que , maior parte das vezes a análise seja feita tendo por base características físicas e não químicas. A metodologia mais aceite tem por base os resultados qualitativos e quantitativos fornecidos por análises químicas. O modelo de classificação de Dana e Hurlbut (1960) divide os minerais em grupos de acordo com o anião dominante , como a tabela exemplifica:
  • 6. Propriedades Químicas: Classe Anião dominante Exemplo % de espécies % de peso na crosta terrestre Elementos nativos Nenhum Diamante, C   4,3 0,1 Sulfuretos S 2- Pirite, Fe S 2 22,7 0,4 Óxidos e hdróxidos O 2- , OH - Pirolusite, MnO 2 12,7 17,0 Halóides Cl - , F - ,Br - , I - Halite, NaCl 5,8 0,5 Carbonatos CO 3 2- Calcite, CaCO 3 4,5 1,7 Sulfatos SO 4 2- Barite, Ba SO 4 5,2 4,6 Fosfatos PO 4 3- Apatite, Ca 5 F(PO 4 ) 3 18,0 0,7 Silicatos SiO 4 4- Olivina, (Mg, Fe) 2 SiO 4 25,8 75,0
  • 7. Propriedades Físicas: São estas propriedades físicas que permitem a identificação dos minerais sem necessidade de recurso a equipamento de observação avançado (e caro!!)
  • 8. Mecânicas - Clivagem Quando se aplica uma pancada com um martelo sobre dois minerais distintos podemos observar que estes apresentam comportamentos bastante diferentes. Assim, a clivagem é a tendência de um mineral se dividir preferencialmente segundo superfícies planas e brilhantes, após aplicação de força mecânica, em determinadas direcções . O quartzo não apresenta padrão de clivagem mostrando que todas as ligações são igualmente fortes. A separação tem origem na maior ou menor força das ligações químicas. Classificação pode ser encontrada no manual (pag. 55) Clivagem Fractura Planos de clivagem: Geralmente brilhantes Direcção cristalográfica definida Correspondem às direcções onde as ligações iónicas ou atómicas são mais fracas. Podem repetir-se paralelamente a si próprios.
  • 9. Mecânicas - Dureza A dureza consiste na resistência que o mineral oferece ao ser riscado (sulcado) por outro material (abrasão) . É condicionada pela estrutura e ligações entre partículas dependendo por isso da “direcção” de “sulco” aplicada. Este tipo de avaliação é pouco precisa porque se baseia na comparação entre 2 materiais no entanto é extremamente importante porque revela a facilidade/dificuldade com que um material se “desgasta”. Como? Deve escolher-se uma “aresta viva” do material A e fazê-la “riscar” uma superfície livre de impurezas do material B. De seguida deve fazer-se o inverso avaliando qual o maior sulco. Para melhorar o processo e permitir uma classificação propriamente dita Friedrich Mohs (1882) imaginou uma escala baseada na capacidade de um material riscar outro, denominada de escala de dureza relativa de Mohs A escala é composta por 10 minerais de dureza conhecida permitindo que dado um mineral x se possa fazer a sua comparação com os minerais da escala (como explicado anteriormente) atribuindo-lhe um dado “grau de dureza”.
  • 10. Mecânicas - Dureza A avaliação da dureza deve ser feita do material mais “duro” para o material menos riscando sucessivamente os minerais da escala até que se consiga um sulco . Aí conseguimos atribuir uma dureza relativa ao material mediante a comparação dos valores de 1 a 10 com os valores de dureza absoluta. A “medição” pode também ser feita com ferramentas do quotidiano . Escala de Mohs Dureza Absoluta 1 0.03 2 1.25 3 4,5 4 5 5 6.5 6 37 7 120 8 175 9 1 000 10 140 000
  • 11. Densidade Densidade Absoluta = Massa Volúmica A densidade depende da natureza das partículas que constituem o mineral e do tipo de disposição/arranjo dessas partículas. Densidade pode, assim, ser considerada como a massa por unidade de volume . A densidade “média” é de 2,7 g/cm 3 (ex: quartzo ou calcite), sendo os minerais de brilho não metálico aqueles que apresentam, normalmente, estes valores. Os minerais de brilho metálico têm geralmente densidade superior, aproximadamente 5g/cm 3 (ex: pirite) ; O ouro insere-se nos materiais muito densos com densidades superiores a 7. Para conhecimento a fórmula da densidade relativa é: P – Peso do material no ar; P’ – Peso do material na água; P – P’ P d = --------------------------
  • 12.
  • 13. Ópticas – Risca ou Traço A cor do mineral, quando reduzido a pó, corresponde à risca ou traço. Esta propriedade é importante na identificação dos minerais pois, ao contrário da cor, não varia entre valores tão amplos . Note-se que a cor do traço/risca pode não corresponder à cor do mineral . A risca é obtida friccionando o mineral sobre uma placa de porcelana que, por ser muito dura, deixará ver um traço constituído pelo pó do mineral menos duro que a porcelana. A comparação de cor dos diferentes traços permite a classificação dos minerais. Os minerais alocromáticos apresentam, normalmente, Um traço incolor ou de cor cinzenta clara…
  • 14.